Enunciado

Um trocador de calor adiabático é usado para aquecer água fria a 15 °C, a qual entra no trocador a uma taxa de 5 kg/s por meio de água quente a 90 °C, que por sua vez entra no trocador a uma taxa de 4 kg/s. Considerando que a temperatura de saída da água quente é de 50 °C, a temperatura de saída da água fria será de:

(a) 42 °C (b) 47 °C (c) 55 °C (d) 78 °C (e) 90 °C

Passo 1

Vamos considerar que a pressão seja constante, vamos usar A-3 para pegar o calor específico da água:

c a g u a = 4,22 k J k g K

Passo 2

Vamos considerar que todo o calor que sai do ar é absorvido pelo líquido. Assim:

Q ˙ A = Q ˙ B

m ˙ A ⋅ c A ⋅ Δ T A = m ˙ B ⋅ c B ⋅ Δ T B

4 k g s ⋅ 4,22 k J k g K ⋅ 90 - T A 2 = 5 k g s ⋅ 4,22 k J k g ⋅ K ⋅ 50 - 15

T A 2 = 46,25 º C ≈ 47 º C

Resposta

b )     47   ° C  

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